机器人儿童教育的设计与研究教育教学专业.doc

机器人儿童教育的设计与研究 目录 摘要 第1章 绪论 1.1对此次论文研究的意义 1.2对机器人儿童教育的研究思路及研究内容 第2章 机器人儿童教育的行业概况 2.1机器人制作技术的基本理论 2.2机器人儿童教育行业的目前状况 2.3对机器人儿童教育的技术分析和前景探讨 2.4儿童机器人制作领域的优秀代表分析 第3章 在机器人儿童教育公司的实习概况 3.1在机器人儿童教育公司实习队伍的基本简介 3.2机器人儿童教育公司实习过程中存在的问题分析 3.3大学生在机器人儿童教育公司实习过程对机器人教学的学习 第4章 国内机器人儿童制作的市场行情分析 4.1国内外目前机器人儿童教育市场行情的发展现状 参考文献 摘要 对待子女下一代人的教育，从古至今，都是人们最注重的。而且儿童的德智体美的全面发展，少不了家长对他们的培养。就当前目前环境来看机器人儿童教育是一门新兴的学科，它的发展非常的迅速，他对培养儿童的创新能力，自主学习能力，动手能力，编程能力，都具有极为重要的作用。从本质上来说，机器人教育是一门实践性学科。教学机器人是一种辅助性教育工具。而近几十年来，机器人一次和世界上第1台机器人工业问世都是近期发生的。要在3000年前，人们就对机器人的创作和制作进行幻想与追求，人们希望制造一种像人一样的机器，代替人类完成更多的劳累工作。比如说在西周时期，中国的能工巧匠就可以用动物皮木头制作出能歌善舞的机器人，这就是中国最早记载木头机器人的雏形发展。在公元20级以前，亚历山大时期的古希腊人发明了最原始的机器人自动机，他可以以水空气和蒸汽压力为动力，制作会动的雕像，他可以自己开门，可以借助蒸汽唱歌，在中国汉代时期大科学家张衡发明的地动仪并发明了记里鼓车。这种机器人，每行驶一公里，车上的木头变会击打木马车鼓一下，每行驶10公里便会敲打车上的大钟一下。在后三国时期，蜀国丞相诸葛亮，成功的创造出木牛马车并运用在战争领域可以运用这个机器人运送军粮，支援前方的战争。机器人创作在近现代史上的三部曲。在1920年捷克斯洛伐克作家卡里奥，恰佩克在他创作的科幻小说罗萨姆的万能机器人中创作出机器人这个词，从此机器人在历史的舞台上拉出了序幕。在1939年，美国西屋电气公司制作出家用机器人，它由电脑控制，可以自由行走会说话，甚至可以抽烟，让人们对家用机器人更加向往，家用机器人也可以为人们解决生活中的繁琐的家务事。在1942年美国科学巨匠阿西莫夫在科幻小说中提出机器人三大定律。这三大定律是给机器人赋予伦理性的高领，是机器人学术界开发研制机器人的准则。第1条定律就是机器人不应该伤害人类。第2条定律是，机器人应遵守人类的命令与第1条违背的命令除外。第3条定律是，机器人应能保护自己与前两条相抵触者除外。由于机器人是人类的人工智能操作，所以机器人的评价标准包括智能，机能，物理能，活动范围。机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具可以代替人类完成一些危险的，操作劳动和任务。 第1章 绪论 1.1对此次论文研究的意义 在目前我国的机器人儿童制作领域的发展，是以机器人制作技术的高科技产业文化作为支撑。在目前的国家智能机器人儿童教育产业技术发展的大背景下，我国机器人制造领域拥有高学历的创新型人才变成了制约我国机器人儿童教育领域发展的一大因素，所以如果想要发展我国的机器人儿童制作教育领域的高端领域，那么对我国的机器人制作人才培养便是必不可少的。就目前的机器人教育，与市场上来看，国际上知名的机器人制作公司全部都集中在美国，所以我国机器人制造领域的人才培养便可以从美国的机器人教育儿童的结构和发展模式中得到经验。在机器人儿童教育制造领域的人才培养，还需要从中国前些年，机器人制作不景气的年代中吸取经验和教训，在属于我自己的机器人儿童教育高端领域的人才培养中，我们需要走出一条具有中国文化特色应用中国，机器人儿童教育内涵的高端机器人领域人才培养之路，就目前，我国的机器人儿童教育制作市场来看，截止到2018年9月份左右，我国的机器人，儿童教育园已经发展到60多个，而且分布在我国南方和北方各地的多家机器人儿童教育制作机构，已经达到了3400家左右，目前我国培养机器人儿童教育制作的专业高校已经达到了将近500左右，在17年我国就拥有40多万名从事机器人儿童教育专业的在校学生，在近20年的发展来，我国机器人儿童教育制作市场如火如荼，各地的机器人制造产业也如春笋般发展起来许多的新兴城市，打造属于自己的教育儿童机器人之路。在一些沿海发达城市，比如说上海，广州，福州，北京，重庆等一线城市，以及在机器劳动教育，产业中努力朝国际一流水平发起挑战，就过合肥来呀，中国科学技术大学的机器人儿童教育产业，已经和动漫和网络游戏相结合，向儿童教育市场，和补习班之类的产业链相结合，初步形成类似于教育制作文化类的儿童机器人教育市场，现如今国内的儿童教育区市场如火如荼的发展，直接导致了国内儿童教育机器人市场的需求量增加，如今我国的儿童教育行业市场和前几年的国内，机器人市场相比，已经有了十分鲜明的对比，在20年前，我国的国内儿童机器人教育市场几乎是空白的。到如今，我国的儿童教育机器人市场已经发展到，各个阶层，许多大中小型城市已经有了，相应的补习教育机构，培养儿童对机器人制作的兴趣。但是我国，在儿童教育市场的制造业的高端领域还是有很大的发展前景，目前我国儿童教育机器人这个市场的无序，竞争存在着很大的技术隐患和安全隐患，由于各类儿童教育市场的价格问题，会发起价格战，打个比方来说由于机器人制作的高成本，存在的技术含量过大，所以导致了，适应儿童教育机器人制造公司的技术越来越少，但是由于中间的利润很大，所以一些不符合的儿童教育机器人制作公司越来越多，导致了儿童机器人教育市场上乱报价，技术含量低的低端行业内部竞争，恶劣导致整个儿童教育机器人的制作的市场利润收入减少。而且由于我国一些儿童教育机器人制作公司，由于加工成本过高，机器人技术含量过高，使员工在总体收入水平提高时并没有相应的增长幅度，所以将很多的儿童教育机器人制作从业人员，逐渐失去了对机器人制造领域的向往。 1.2对机器人儿童教育的研究思路及研究内容 在我国对儿童机器人教育作为教学内容，进入中小学属于教育部于2003年4月份正式发布的，普通高中技术课程实验，首次在信息技术科目中适应了人工智能突破选修模块，新增的增加通用技术课程中涉及的简易机器人制作的选修模块，我国在高中以下阶段展开人工智能教育的第1步，也意味着我国的人工智能教育的大众化普及化成绩上跃上一个新的台阶。早期就开始在欧美国家流行于创客运动，但随着近些年的发展，也在我国的商业类全面普及信息我前提下，一些知名大学，比如说中国科学技术大学，同济大学，清华大学，等高校和一些中小学，或者是其他的补习机构，开创了创客空间，同时也开创了开创和内容，客户，小学生的创新热情为学生提供想象力落地的平台，让学生在这个平台里可以研制机器人。通常来说，机器人儿童教育的研究内容是，机器人儿童教育课堂模式的研究机器人，儿童教育课外教学活动的研究，机器人儿童教育，教学活动模块的研究，还有在课堂内，智能机器人教材软件网络课程建设的研究，以及课堂外教学机器人与效率科技创新活动的研究。在一些高端领域机器人制作，与中小学辅导机构相结合的情况下，开创了创新教育试验下为中小学生提供研究机器人教育的平台。在这个平台里特别强调要为学生们创设丰富多彩的学习活动，让学生们在实践活动中自主构建属于自己的机器人，希望通过课外的实践活动开拓学生们对机器人研究的视野，陶冶学生的情操，培养学生们的动手能力，激发学生的创新能力，提升学生的机器人编程能力。由于儿童机器人教育领域的扩展面很大，所以就涉及到课程，教师，学生教材设备，机器人制作等各个教学方面的问题，研究工程量很大。其主要机器人教育活动内容就是，让学生们接触到最前沿的技术，并通过自我的想法动手实现，制作属于自己的机器人，在思想碰撞和分享你的自主开放的氛围中，学生们的想象力被激发，创新能力在机器人制作中被培养。将中国教育最薄弱的环节创新力的不足加以培养和完善。 第2章 机器人儿童教育的行业概况 2.1机器人制作技术的基本理论 在机器人儿童教育中机器人的制作是这个领域的关键所在。通常来说，结构的设计是其任制作过程中最基本，也是最重要的一个环节，对于新手儿童来说，机器人的结构设计也是，儿童教育机器人设计过程中最难的一部分，对儿童说往往会不知所措，不知道怎么去设计机器人的结构，但是机器人的结构设计是机器人制作是否成功的关键所在。由于儿童在对机器人所需的动作不了解情况下，可能是一出比较好的结构，结构的创新固然是最好的，但是，往往一些制作过程中不合理的操作导致了机器人的动作无法完成。在机器人的结构设计中设计过程是最困难的一部分，但是如果那你的解决这一部分，接下来就是面临着机器人的调试部分，调试部分相对于，设计部分较为简单，但是调试部分也比较的困难，对于儿童来说做机器人并不需要自己编写代码，可以有相应的软件在我们调试完成过后自动生成单机片所需要的代码，然后直接下载单机片就可以了。所以，在机器人儿童教育领域，对于儿童学，制作机器人，可以说就是怎么样使用这个软件软件的每个小格子代替一个控制枢纽，可以通过上面滑动的条来调节度摆动的角度来完成机器人所需要的相应的动作。一般而言，机器人的调试过程分为三个阶段，第1个阶段是保证儿童制作的机器人能够顺利完成动作，在动作的时候不会发生倾倒或者无法站起来的情况，第2个阶段就是，在机器人完成第1个不完成的情况下，保证机器人做动作的过程中不能出现，因为儿童机器人制作领域，所需的比赛场地是一个一元的半圈，中间是一个小圆比赛，开始时需要将机器人放在小园里面。这些步骤对于儿童来说都是比较难的。所以在机器人儿童教学领域，第3个步骤，是最关键的也是保证前两个动作让机器人动作流畅优美，不要有任何的拓展一套动作下来，给人们一种视觉上的享受。对于儿童制作机器人的能力的评价标准包括智能，智能也是只感觉和感知，包括记忆运算，比较鉴别判断决策学习和逻辑推理等等，第2个便是技能指变通性，通用性或时间空间占有性，第3个月是雾里那只机器人的力量速度和可靠性牢固性和寿命，因此所以说机器人是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或者是难以进行的劳作和任务。对于机器人的主人，一般是由执行机构驱动装置检测装置和控制系统和复杂机械等组织。一般来说机器人的控制系统有两种，一种是集中式控制，第2个是分散机是控制。第1种的集中式控制是需要机器人的，全部控制由一台微型计算机完成。这种分散性控制，是由多台微型计算机来分担机器人的控制。通常来说，主机常用于负责系统的管理通讯运动学和动力学的计算，并且向下级微机发送指令，作为下级从机各关节，分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现机器人的给力运动并向机器人的主机反馈信息。而且根据机器人的作业任务不同，机型的控制方法也可以分为点，动控制和连续轨迹控制和力学控制。在机器人的结构设计和调试完成过后，最主要的过程便是机器人的软件编写过程。只有运用了合理的软件编写才能使机器人的动作流畅完美。 2.2机器人儿童教育行业的目前状况 就目前市场来看，机器人儿童教育行业，已呈井喷式爆发。作为消费者来看，我们看到的现象是有关儿童教育智能机器人的产品和品牌逐渐增多，儿童教育机器人更多走入人们的家庭，这也标志人工智能技术又一次进步上的提升。对于上世纪中旬，由于日本劳动力的不足，一直研发人形机器人，最初日本的机器人行业以工业机器人为主，后来由于人口老龄化的问题也都直接向服务性和娱乐性拓展。所以日本机器人儿童教育行业的发展状况是十分完美的。当然日本的市场远远没有中国的市场庞大。所以在中国目前这么一个庞大的，机器劳动教育市场中从硅谷到北京，人工智能，悄然兴起从工业机器人到服务机器人中，当工人到多功能，从工业领域